Устройство для крепления инструмента в шпинделе станка Советский патент 1983 года по МПК B23C5/26 B23B31/04 

Изобретение относится к станкостроению, а именно к устройствам дл механизированного крепления инструмента в шпинделе металлорежущего станка. Известно устройство для креплени инструмента в шпинделе станка, содержащее шомпол, связанный с инстру ментом и установленный в шпинделе с возможностью взаимодействия с при водным механизмом и пакетом силовых пружин, предназначенных для зажима инструмента в шпинделе, и запорный механизм, предназначенный для фикса ции пакета силовых пружин в сжатое состояние 1 . Известное устройство характеризуется недостаточно высокой надежностью крепления инструмента из-за возможности перемещения элементов запорного механизма при значительны усилиях, направленных в сторону, пр тивоположную усилию, прикладываемом при зажиме инструмента. Целью изобретения является повышение надежности крепления инструмента в шпинделе cTaJjKa. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для крепления инструмента в шпинделе станка, содерж щем шомпол, связанный с инструментом и установленный в шпинделе с возможностью взаимодействия с приводным механизмом и пакетом силовых пружин,-предназначенных . для зажима инструмента в шпинделе, и запорный механизм, предназначенный для фикса ции пакета силовых пружин в сжатом состоянии, запорный механизм выполнен в виде ромбовиднцх упоров, жест ко закрепленных в шпинделе станка, втулки с пазами, имеющими скошенные поверхности, предназначенные для взаимодействия с поверхностями ромбовидных упоров, установленной в шомполе с возможностью осевого перемещения и поворота, стакана с пазами, охватывающими ромбовидные упоры, и запорного элемента с вы- : ступами, имекяцими скосы, предназначенные для взаимодействия со ской1енными поверхностями ромбовидных упоров, который установлен на шом- поле с возможностью осевого перемещения и поворота, стакан установлен с возможностью взаимодействия с шом полом и запорным элементом, а запор ный элемент - с пакетом силовых пру жин и боковыми поверхностями выступов - с ответными поверхностями паз втулки и ромбовидных упоров, причем ширина пазов втулки равна сумме ширин ромбовидных упоров и выступов запорного элемента в сечении, перпендикулярном оси шпинделя. На фигЛ изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - положение деталей устройства при освобождении инструмента из шпинделя. Устройство для крепления инструмента к шпинделю содержит шпиндель 1, трубу 2, гильзу 3, навинченную на свободный конец шпинделя, крайний подвижный элемент 4, скользящий по трубе 2, запорный элемент 5, ромбовидные упоры 6, крышку 7 с конической: расточкой для фиксации ромбовидных Упоров 6 в осевом направлении в гильзе 3, стакан 8 со стороны привода разжима инстр5т«1ента, именвдий по числу ромбовидных упоров б пазы 9, охватывающие ромбовидные упоры, гайку 10, прокладку 11, упорный подшипник 12, втулку 13, подвижную в осевом и круговом направлениях, контактирующую со стаканом 8 имекидуш по числу ромбовидных упоров б пазы 9, боковые поверхности которых расположены вдоль образующих, а тор- цовая поверхность Б наклонена под углом к оси шомпола, соответствующим углу наклона опорной поверхности ром- бовидных упоров, выступы 14 запорного элемента 5, входящие в пазы 9 со стороны больших их боковых поверхностей, имекхдие ширину, равную разнос ти ширины паза 9 и ширины ромбовидных упоров б в сечении, перпендикулярном оси шомпола, упорный подшипник 15, шомпол 16, который опирается через прокладку 11 и упорный подшипник на втулку 13, тарельчатые пружины 17, посредством которых осуществляется затяжка инструмента в шпинделе. Работа устройства при раскреплении инструмента осуществляется следующим образом. Усилие Р передается через стакан 8 со стороны привода на запорный элемент 5, установленный со стороны пакета силовых пружин 17, и далее через упорный подшипник 15 крайнему элементу 4, который, скользя по трубе 2, сжимает пакет тарельчатых пружин 17, В то же время стакан 8, выбрав зазор до гайки 10, упираетг ся внутренним уступом в гайку 10 и приводит в движение шомпол 16 в осевом направлении. В результате этого выступ 14 высвобождает паз 9, двигаясь по его большей стороне в направлении пакета силовых пружин 17, Образуется зазор между втулкой 13 и запорным элементом 5. Замок открывается. Усилие Р передается одновременно на втулку 13 через прокладку 11 и упорный подшипник 12. Втулка 13 поворачивается по часовой стрелке вместе с запорньм элементом 5 и стаканом 8, который также движется вместе с шомполе 16

вдоль оси шпинделя. Угол наклона торцовой поверхности паза 9 равен углу наклона опорной поверхности ррмбов1здных упоров и обеспечивает поступательное перемещенне втулки 13 с шомполсж 16, достаточное для раскрепления инструмента.

Работа устройства при закреплении инструмента осуществляется следующим образец.

Усилие Р передается т пакета силовых пружин 17 на к йний подвижный элемент 4, через упорный подшипник 15 к запорному элементу 5 и ва выступ 14. Выступ 14 упирается в поверхность ромбовидного упора 6, противолежащего опорной поверхнсхсти, и сообщает втулке 13 вращательное движеиие, а также поступательное движение параллельно оси 16. Далее усилив передается через упор-: ный подшипник 12, прокладку 11 и гайку 10 шомполу 16. Шнесте с этим выбирается зазор между упорным элементом 5 и втулкой 13 и образуется .зазор между втулкой 13 и стаканом 8. Втулка 13 движется поступательно- и )поворачиваетсй до тех .пор, пока меныоая сторона паза 9, параллельная 10СИ шомпола 16, не упрется в поверхность упора 6, прилежащую к его опорной поверхности. Далее выступ 14 входит в освободившуюся часть, паза втулки 13 и под действием пакета силовых .пружин 17 запирает в пазу 9 ромбовидный упор 6.

Работа устройства в процессе воздействия сил резания осуществляется следунлчим образом.

При воздействии сил резания на

0 { юашол 16 при закрепленном инструменте шомпол 16 не может перемегцаться в осевом направлении, так как усилия через гайку 10, прокладку 11 и упорйый подщшпник 12 передаются втулке13, которая зафиксирована в

5 осевом направлении отжэсительно неподвижных ромбовидных упоров 6 выступами 14. На запорный 5 усилия не передаются и выступы 14 не перемещаются по пазам втулки 13, Таким образом, обеспечивается надежное крепление инструмента к шпинделю.

Положительный эффект от использования изобретения достигается за

5 счет повшяения надежности крепления инструмента я, следовательно, исключения возможности его поломки рри ослабления зажима.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ИНСТР 4БНТА В ШПИНДЕЛЕ СТАНКА, содерзкшиеё шомпол, связанный с инструментом и установленный в шпинделе с возможностью взаимодействия с приводн{ф4 механизмом и пакетом силовых пружин, предназначенных для . зажима инстр п ента в шпинделе, и. запорный механизм, предназначенный для фиксации пакета силовых пружин в, положении, при которрм инструмент зажат в шпинделе, о т л и ч a ю -ч щ ее с я У тем, что, с целью ззовышения Надежности крепления инструмента, запорный механизм выполнен в виде ромбовидных упоров, жестко закрепленных в шпинделе станка, втулки с пазами, имеющими скошенные поверхности, предназначенные ля взаимодействия с;поверхностями ромбовидных упоров, установленной на шомполе с возможностью осевого перемещения и поворота, стакана с пазами, охватывающими ромбовидные упоры, и запорного элемента с выступами, имеющими скосы, предназначенные для взаимодействия со скошенными поверхностями ромбовидных упоров, который установлен на шомполе с возможностью, осевого перемещения и поворота, стакан установлен с возмож ностью взаимодействия с шомполом и запорным элементом, a запорный элемент - с пакетом силовых пружин и боковьгмиповерхностями выступов - с ответными поверхностями пазов втулки и ромбовидных упоров, причем ширина пазов втулки равна сумме ширин ромбовидных упоров и выступов запорного элемента в сечении, перпендикушярнсм оси шпинделя. Ю СП ю да